[发明专利]一种具有气体轴承式离心压缩机的制冷系统

权利要求书

1.一种具有气体轴承式离心压缩机的制冷系统，其特征在于：所述气体轴承式离心压缩机采用气体轴承来悬浮轴系，所述气体轴承包括叶轮端气体径向轴承（8）、非叶轮端气体径向轴承（9）、止推轴承（10）和反向止推轴承（11）；轴系包含电机或转子轴组件（13）和叶轮（15），轴系的径向承载和对中以及双向轴向承载和对中依靠气体轴承，当轴系转动起来后，不会发生任何机械干摩擦；从制冷系统的高压冷凝器出口的储液罐或者高压液相管路、经济器底部中压液相管路引出一小部分过冷的制冷剂液体，经过文丘里节流器（16），制冷剂液体小部分闪发为制冷剂气体，形成高速的制冷剂气液混合物，此过程压力降低，但气液混合物的流速显著提升，有助于气液混合物均匀混合，最终流经气体轴承上分布加工的数个高压喷嘴供气气孔（109），气液混合物节流降压，制冷剂液体经高压喷嘴供气气孔（109）进一步闪发为气体后，形成高速气流，在叶轮端气体径向轴承（8）和电机或转子轴组件（13）之间形成高压高速环面楔形动压气膜，在止推轴承（10）和止推套环（12）之间形成高压高速平面楔形动压气膜，实现气体轴承的承载；所述叶轮端气体径向轴承（8）和非叶轮端气体径向轴承（9）分布于电机转子或轴的跨距两侧，止推轴承（10）提供了正向的止推力，反向止推轴承（11）提供了反向的止推轴承力，止推轴承（10）和反向止推轴承（11）之间的平衡保证轴系轴向对中，反向止推力提供了在喘振时瞬态止推力的变化。

2.根据权利要求1所述的一种具有气体轴承式离心压缩机的制冷系统，其特征在于：所述制冷系统采用气体增压引射管路（111）；从压缩机排气压力侧通过气体增压引射管路（111），引出高压气体，通过气体增压引射流量调节阀（18）调节流量和压力后进入到文丘里节流器（16），当控制系统检测到供气压差不足时，通过气体增压引射流量调节阀（18）可以调节引射泵液的高压气体的流量，文丘里节流器（16）的作用也是通过高压气体的泵液作用，将气体轴承供液总管（105）中的液体增压吸入到文丘里节流器（16）中并连通高压气体一起进入到气体轴承供气总管（107），气体轴承供气总管（107）的气体和液体的流量以及压力都得到提升，保证气体轴承的供气压差稳定在范围内，通过气体增压引射流量调节阀（18）的线性调节作用，可以做到精确的供气压差控制。

3.根据权利要求2所述的一种具有气体轴承式离心压缩机的制冷系统，其特征在于：所述制冷系统采用液体泵（7），制冷剂液体流经液体泵（7）加压后经过节流孔塞闪发为制冷剂液体和气体的混合物，由于制冷剂气体的闪发，气体和液体的混合物的流速增加并混合均匀，再被引入到气体轴承的主供气通道内，再经过周向和轴向布置的无数个给定直径尺寸的微小的密布的高压喷嘴供气气孔（109），制冷剂液体和气体会进一步的全部闪发为制冷剂气体，气体充满轴和气体轴承的间隙空间内，形成的气膜起到了气体轴承承载作用。

4.根据权利要求3所述的一种具有气体轴承式离心压缩机的制冷系统，其特征在于：所述液体泵（7）为容积式液体泵或速度型液体泵；液体泵的扬程比较稳定，可以通过旁通阀和变频控制来保持泵出液体的压力，相比采用液体泵加压，然后气化来提供气体轴承的供气，其供气流量和供气压力会更加稳定可靠；当制冷系统的运行工况变化，压缩机的负载变化，吸入的液体量和液体压力，通过液体泵的调节，出口压力和流量会保持稳定，有助于稳定的控制气体轴承的载荷。

5.根据权利要求4所述的一种具有气体轴承式离心压缩机的制冷系统，其特征在于：所述制冷系统采用气体增压引射管路（111），并采用液体泵（7）和液体泵排液总管（106），可以实现更稳定和可靠的气体轴承的供气压差控制和稳定运行。